IRB30019 Vegplanlegging
Dato: 08.12.2021 Eksamenstid: kl. 09.00 -13.25
Antall oppgavesider: 3 Antall vedleggsider: 7
Faglærer: Yonas Zewdu Ayele, PhD Oppgaven er kontrollert: Ja.
Hjelpemidler:
Utdelt kalkulator.
Om eksamensoppgaven:
Veiledende vekting:
Vekting er kun orienterende for å planlegge egen arbeidstid på eksamen.
Dersom du mener det mangler opplysninger: Gjør nødvendige antagelser og begrunn dette i besvarelsen.
Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig
Oppgave 1 - Miljø klima og forurensing (20%) 1. Hvorfor er alltid nivået av PM10 ≥ PM2,5?
2. Hva er viktigste årsak til at SO2 er et lite problem?
3. Hva skal til for å danne NOx?
4. Hvor kommer atomene i NOx i fra?
5. Hva brukes salt (NaCl) og salt (MgCl2) til på veg?
6. Hvilke effekter har steinstørrelser i asfalt for miljøet?
Oppgave 2 – Konsekvensanalyse (30%)
I forbindelse med ombygging av en 80km lang 2-felts riksvegstrekning skal det vurderes 2 alternative metoder:
Alt1: Oppgradering og utbedring med siderekkverk og mykgjøring av sideterreng, samt reduksjon av farten til 70km/t.
Alt.2: Oppgradering og utvidelse med ett felt til (2+1)-felts veg og med midtrekkverk, samt fartsøkning til 90km/t.
For kostnadsdata og annen informasjon vises til tabell under. Priser her kan brukes med 0%
årlig prisstigning og uten hensyn til merverdiavgift. Gjennomsnittlig ulykkeskostnad er 4mill.kr. årlig når alvorlighetsgraden er 1,0. Bruk kalkulasjonsrente= 4% og tidshorisont= 40 år, se tabell under for akkumulert diskonteringsfaktor. Også total levetid settes til 40 år.
Beskrivelse Alt.
0
Alt.1 Alt.2
ÅDT 880
0
8800 8800
Fart (km/t), gjennomsnittlig 80 70 90
Veglengde (km) 80 80 80
Ulykkesfrekvens 0,2 0,12 0,10
Alvorlighetsgrad ved ulykker 1,5 1,1 1,0
Kjt./Driftskostnader pr. kjt.km for alle kjøretøy (kr) 2,50 2,30 2,80
Tidskostnader pr. time (kr) 180.
-
180.- 180.-
Anleggskostnad pr. m (kr) - 25
000.-
50 000.- Vegvedlikeholdskostnader pr.m (kr) 100
0.-
800 1200.-
Akkumulert diskonteringsfaktor:
år\ren te
4 % 6 % 8 %
20 13,
59
11, 47
9,8 2
30 17,
29
13, 76
11, 26
40 19,
79
15, 05
11, 92
a) For de to alternative løsningene skal enkeltkonsekvenser og årlig samfunnsøkonomisk nytte beregnes i millioner kroner for begge alternativer.
b) Lag et oppsett med nåverdier som viser de komponenter som inngår i beregningen av nettonytte og beregn denne, samt nettonytte/kostnads-brøken. Gi en anbefaling om hvilket alternativ som bør gjennomføres ut fra samfunnsøkonomisk lønnsomhet.
Oppgave 3 - Drenering (30%)
Det skal beregnes dimensjonerende vannmengde for en kulvert, med returperiode på 50 år.
Feltets areal er et naturlig felt på 120 ha (A = 1,2 km2), og avstand fra fjerneste punkt til utløpet er 1400 m.
- Parkområder, dyrket mark, sandjord (1,0 km2). Bruk avrenningsfaktor Cs= 0,2 for Parkområder, dyrket mark, sandjord returperiode 10 år.
- Innsjøareal i feltet (0,2 km2). Bruk avrenningsfaktor Ci = 0,5 for myrområde returperiode 10 år.
Høydeforskjellen H er 100 meter. Nedbørfeltet ligger i Buskerud og nærmeste nedbørstasjon er Drammen - Marienlyst.
a. Bestem midlere avrenningskoeffisient C med returperiode på 50 år.
b. Beregn konsentrasjonstid tc
c. Finn nedbørintensitet (l/s *ha) på 50 år returperiode fra tabell 1 ned i Drammen - Marienlyst.
d. Beregn avrenningen Q = C*i*A*Kf (i liter/sekund). Bruk klimafaktor, Kf = 1,4 Tabell 1. Nedbørintensitet i Drammen - Marienlyst
Oppgave 4 - Vegbygging (20%)
Vi skal dimensjonere overbygningen for en nasjonal hovedveg med 2 felt, som skal bygges i Moss kommune i Viken fylke, for 10 tonns aksellast, 20 års dimensjoneringsperiode og 2%
årlig trafikkvekst. Trafikkmengden er ÅDT= 12000kjt med 10% andel tunge kjøretøy.
I undergrunnen er det leire med udrenert skjærfasthet, cu= 55kPa, og fyllinger skal bygges med tilkjørt usortert sprengstein med telefarlighetsklasse T1.
Aktuelle materialer å bruke er kun asfaltbetong, asfaltgrusbetong, asfaltert grus, sortert sprengstein og ekstrudert polystyren.
Fastlegg trafikkgruppe og bærevenegruppe for fyllingene og skjæringene. Finn fra diagrammer i HB-N200 alle tykkelser for lag i overbygningen på fylling og i skjæring. Tegn opp en ”overbygningskloss” og angi alle materialtyper i overbygningen med fullt navn og tykkelse.
VEDLEGG 1 - Formelark
Beskrivelse Merknad
Konsekvensanalyse
Tidskostnader ¿(LENGDE:FART)× ÅDT ×365×timepris Kjøretøyers
driftskostnad
¿VEGLENGDE × ÅDT ×365×Gjennomsnittligkostnader
Antall ulykker ¿Uf× ÅDT ×365×VEGLENDGE ×10−6
Ulykkeskostnad ¿ANTALL ULYKKER× GJENNOMSNITTSPRIS ×VERDSETTINGSFAKTOR Vedlikeholdskostnad ¿LENDGE∗årlig vedlikeholdskostnader
Anleggskostnad ¿LENDGE∗Anleggskostnad pr . m Miljøkostnader ¿antall personer∗årlig kostnad
Nåverdi 1+r¿n
¿
¿
Nåverdi=(a∙ A)=1
¿ Der:
a=akkumulert diskonteringsfaktor ; og r=kalkulasjonsrente
NettoNytte NN=N−(I+dv)
Der dv er endring i vedlikeholdskostnader Nyttekostnadsbrøk Nyttekostnadsbrøk=NN
I Horisontalkurv
Farten (Hastighet) V2=127R
(
e+fk)
Horisontal radius (
Rh ) R= V2
127(e+fk) Resulterende fall Sr2=e2+s2
Krav til at overhøyden Lo=10V∗(e−e0) Krav til tverrykk
Lo=(0,278V)3 Rλ Hensyn til estetisk Lo=0,555V Utrykket for klotoiden RL=A2
Vendeklotoide L=L1+L2
Eggkurve L=L2−L1
Tangentinnrykk
∆ R= A4 24R3 Tverrykk i m/s3
λ=V2 Rt
Når λ = 0,3 - ikke merkbar; 0,5 - kan kjennes; 0,8 – ubehagelig Vertikalkurv
Stopplengde
Ls=2(sek)×
V
(
kmt)
3,6 + V2 255(fb+s) Møtesikt lengde Lm=2∗Ls+10
Kontrollberegnet
siktlengde, LK LK=
√
(a1+RV)2−(h+RV)2+√
(a2+RV)2−(h+RV)2 Dero a1 = øyehøyde=1,10m
o a2 = redusert objekthøyde=0,25m
o h = siktlinjens minste høyde over vegbanen.
Uttrykk for siktkontroll RV=0,21LK2 Forbikjørings-/Møtesikt RV=0,10LK2
Vertikalkurvelengde L=|Δs|× RV der Δs=s2−s1 Profilnr. kurvepunkt Pk=P2±L
2
Høyde kurvepunkt Hk=H1+s1∗(Pk−P1) Masseberegning
Totalt araeal A=b∗h1+b∗h2+…+b∗hn Drenering
Avrenningsfaktoren, C C = (C1 x A1 + … Cn x An) /A Midlere
avrenningsfaktoren, C, for flere adskilt
terrengtyper
Konsentrasjonstid Dimensjonerende
vannmengde Q = C x i x A x Kf
